Линейное расширение шамотного кирпича

Пожароустойчивый шамотный кирпич: из чего делают этот строительный материал? В состав входят компоненты, количество которых зависит от сорта изделия:

• Шамот – мелкоизмельченная огнеупорная глина, прошедшая процедуру предварительного обжига;
• Графит;
• Кокс;
• Кварц крупномолотый;
• Оксид алюминия.

Ингредиенты смешивают и отправляют в печь с высокой температурой для «спекания», во время которого образуются крепкие связи между компонентами. Оксид алюминия определяет пористость кирпича, его устойчивость в агрессивным воздействиям влажности, химических веществ, стойкость к высоким температурам.

Изделия формуют разными способами:

• Литье из шликера;
• Пластичный и полусухой метод;
• Термопластичное прессование;
• Горячее прессование;
• Плавление.

Варианты кирпича для кладки печей

Схема кладки кирпичной печи.

Печной кирпич бывает различным. Выбирая тот или иной вариант, важно учесть необходимые характеристики, будущие условия эксплуатации. Среди таких разновидностей кирпича встречается не только специальный огнеупорный, но и шамотный. Чаще всего используются:

1. Боровичский кирпич. Он плотный, показатели морозоустойчивости высокие. Красный кирпич имеет 3 рабочие поверхности, слегка закругленные кромки, что придает блоку привлекательность. Такую печь после сооружения можно уже не облицовывать.
2. Витебский красный кирпич обладает меньшей плотностью, морозоустойчивость у него минимальная. Рабочих поверхности 2, края блока острые. Применяется для кладки печей, так как обладает необходимыми свойствами, а цена его оптимальная. Размеры блоков могут немного отличаться. Это требуется учитывать при выполнении работ.
3. Шамотный кирпич называют еще огнеупорным. При выборе такого материала важно обращать внимание на качество, так как у различных производителей оно может существенно отличаться. Для хорошего шамотного кирпича свойственна отличная плотность, оттенок кремовый, края острые и ровные, все блоки имеют равный размер. Сегодня можно приобрести блоки различных форм, но стандартно используется Ш8. Применяется для оформления топок, самых горячих участков печи. Из такого материала можно выложить целиком всю печь, но стоимость ее получится слишком большой. С точно таким же успехом ее можно сделать из керамического печного кирпича, а из шамота выложить только топку. Нельзя применять его для камер, предназначенных для приготовления еды, так как во время нагрева выделяются химические вещества. При покупке предпочтение лучше всего отдавать известным маркам, которые будут гарантировать отличное качество. В противном случае печь скоро потребует ремонта.

Размеры и виды

Оптимальными параметрами и формой обладает печной глинозем ША-8. Это прямоугольник с соотношением сторон длины, ширины и высоты соответственно: 250×124×65 мм. Цифры размера почти кратны между собой, что облегчает подсчет при разработке чертежей и позволяет при строительстве укладывать его в любом направлении. Кирпич ША-5 наиболее популярен. Размер кирпича — 230×114×65. Разница со стандартным — в ширине. Но он идеально сочетается с ШБ-6 (230×114×40) и маркой ША-1, выпускаемым в виде бруса длиной 230, а шириной и высотой по 65 мм. В таблице указаны размеры основных марок печного огнеупора ША/ШБ.

Значительное количество форм позволяет разнообразить конфигурации отопительных устройств. Прямой используют для кладки печи и дымохода. Клиновой (ребровой и торцевой), трапецеидальный, подвесной — подходят для создания сводов и арок. В зависимости от формы отличается и типоразмер. Он увеличивается по возрастающей внутри формата. Размер огнеупорного кирпича — важный критерий выбора материала. От точности подгонки зависит качество и долговечность конструкции.

Как объединить шамотный и керамический кирпич

Часто встречается проблема, когда стены печи, в которой топка выложена шамотным (огнеупорным) кирпичом, начинают растрескиваться, а в периоды максимальной эксплуатации даже вспучиваться.

Причиной может стать то, что шамотный и керамический кирпичи имеют различный коэффициент линейного расширения при нагревании и различную предельную температуру нагрева. Вследствие этого их тесный контакт при эксплуатации печи может привести к разрушению кладки.

Что делать, чтобы избежать «конфликта» кирпичей:

1. Выкладываем топку из шамотного кирпича.
2. К кладке вплотную прижимаем базальт-картон толщиной 5 мм.
3. Между базальт-картоном и облицовочным рядом кладки печи оставляем воздушный промежуток 5 мм (его можно вывести в верхних рядах в конвекционное отверстие).

Этот прием значительно увеличит теплоотдачу печи и скорость нагрева помещения, а также срок службы печи. Теперь можно будет не бояться за перекаливание кирпичей во время ее активной эксплуатации

В строительстве кирпичной печи мелочей не бывает. Если хотите, чтобы ваша печь прослужила без ремонта многие годы, то обязательно используйте при кладке основные правила, перечисленные выше.

Футеровка печей и отопительных агрегатов своими руками

Экология потребления. Усадьба: Для возведения печей используются лишь огнеупорные материалы. Но даже они не способны долго противостоять высоким температурам. Чтоб защитить наружные стенки около топливника от радиационных, тепловых или химических воздействий, внутри обустраивают футеровку.

Чтобы футеровка, выполненная шамотными изделиями, была прочной, долговечной и эффективной, требуется применять специальный раствор. Оптимальный вариант – готовые сухие смеси, адаптированные для шамота и проверенные на режим работы лабораторно. Жаростойкие и огнеупорные составы для кладки рынком представлены в ассортименте, и цены вполне демократичны, а эксперименты с футеровкой обходятся дороже, поскольку ремонтно-восстановительные работы отопительных сооружений – дело трудоемкое и долгое.

Футеровка шамотным кирпичом

Готовые сухие смеси для футеровки имеют на упаковке инструкции производителя и информацию о точном назначении состава. Облицовка топочных отделов печей требует огнеупорных смесей, а для остальных отделов можно применить и жаростойкие растворы. Огнеупорные составы значительно дороже, но только их следует применять для футеровки топок, тем более, что раствора потребуется немного – можно брать из расчета 70 кг сухого вещества на 100 шт. кирпича.

При футеровке шамотным кирпичом замачивать его перед укладкой следует не всегда, а в определенных случаях:

• Сухой кирпич быстро впитывает воду из раствора, в результате растворный шов быстрее схватывается и теряет пластичность. Подправить что-то очень трудно, поэтому требуется хороший навык кладочных работ. Если кирпич замочить перед работой, то возможно получить дополнительный ресурс на исправление ошибок в кладке за счет продления подвижности растворной смеси.
• При повторном применении кирпичей от разборки старых печек замачивание дает открытие капилляров и поровых структур кирпича, в которые за время службы попали пыль и растворы. Влага и растворы в результате увлажнения легче проникают в кирпич, сцепление и прочность кладки повышается.
• При летних кладочных работах, когда температуры воздуха высокие, ненадолго замачивать кирпич перед кладкой рекомендуют. Осенью и зимой эта процедура становится лишней и вредной, поскольку переувлаженный кирпич в кладке нужно сушить, а до естественного просыхания и схватывания раствора в швах кладки топить печь недопустимо – это может вызвать деформации в швах кладки и снизить ее прочность. Иногда сушку проводят при помощи тепла от мощной электрической лампы накаливания при полном открытии всех дверец печки.

Сухой шамотный кирпич для кладки предпочтительнее, поэтому вместо замачивания кирпича можно сделать растворную смесь чуть менее густой, чтобы иметь небольшое время для выправления возможных огрехов кладочных работ.

Футеровки огнеупорными клеями и пастами

Как вариант, применение для футеровок не шамотных растворов, а огнеупорного алюмосиликатного клея имеет неоценимые преимущества. Данные составы применяют не только для футеровок бытовых печей в качестве кладочных и обмазочных растворов, но также и в металлургии. применяют высокотемпературные клеи для монтажа изделий из базальтового и каолинового волокна, керамоволокна, шамотных изделий, с отличным сцеплением в итоге.

Продается алюмосиликатный клей готовым к употреблению, в герметичной пластиковой таре разной фасовки, минимально 2 кг.

Футеровка с применением огнеупорного клея включает этапы:

• Перед работой клей тщательно перемешивают до полной однородности.
• Наносят клей на предварительно увлажненные поверхности стальными шпателями. На стенки топочного отдела и/или другие элементы футеровки клей наносят тонким слоем – не более 3 мм. В случае, когда футеровка выполняется только клеевым слоем, без наклейки картона или других материалов, то клей наносят за 3-4 раза, с выдержкой каждого слоя около 15 мин.
• При закреплении базальтового картона на горизонтальных поверхностях можно разбавлять клеевую массу водой до 15%. На расход клеевого состава влияет качество обрабатываемых поверхностей и толщина наносимых слоев, клея может уходить на кв. Метр в пределах 2-4 кг.
• Слой клея полностью высыхает через сутки, если температура не ниже 25⁰С и толщина нанесения не больше 3 мм. При высокой температуре (более 85⁰С) полное высыхание наступает через 5-7 часов.

Футеровки топок кирпичных печей и каминов

При футеровке стен топочных отделов следует обязательно учитывать неизбежное термо расширение материалов при температурных воздействиях, когда печи, камины или котлы будут работать. Внутренняя защита из слоя шамота и наружный кладочный слой из обычного красного кирпича должны иметь компенсационный просвет 0,7-1,0 см и/или прокладочный слой из асбокартона, базальтового или каолинового листа, или рулонного материала. Прямой контакт внешней стенки топочного отдела с футеровкой топки недопустим, должен быть или свободный просвет, или заполнение жаропрочным материалом, иначе разница в температурном расширении материалов вызовет деформации и сооружение будет постепенно разрушаться.

Перед началом кладки рассчитывают потребность в материалах. Более распространен шамотный кирпич со стандартными размерами 250*150*65 мм. Шамотные изделия выпускаются в большом ассортименте, это делает возможным подбор шамота для конфигурации любой сложности — для топочных камер, свода камина, арок и пр. Возможна выкладка наклонных поверхностей по обрамлениям колосниковых решеток и формирование задних стен каминов, так называемого «зуба» — отражателя тепловых потоков. В каминах внутренние стенки выполняют с уклоном, чтобы тепло шло в помещение, а продукты сгорания направлялись в точно рассчитанное отверстие. Точно так же, как и в топках печей, в каминах обязательны компенсационные зазоры между шамотной футеровкой и наружными стенами из кирпича.

Толщину и материалы для футеровки подбирают исходя из рабочего режима печи или котельного агрегата. В целях укрепления шамотной кладки применяется и армирование. Армируют швы стальной проволокой диаметром 3 – 5 мм в каждом втором ряду. Когда печи возводятся по схемам-порядовкам, то и футеровки делаются параллельно, и все размеры уже рассчитаны и расписаны в порядовке, так же, как и формы и размеры шамотных изделий.

Но если нужно выполнять футеровку топки уже построенной печи, этапы процесса следующие:

• Первый ряд шамотного кирпича укладывают вокруг колосниковых решеток, и предпочтителен кирпич с наклонной гранью для обеспечения уклона в направлении колосников.
• В готовых топках выкладывать заднюю стенку с наклоном крайне трудно, поэтому приходится делать их ровными. Заднюю и боковые стены футеровки поднимают одновременно.
• При малых размерах топок и необходимости их футеровки применяют не шамотный кирпич, а тонкостенные шамотные панели или обмазки пастообразным огнеупорным составом. При выполнении обмазок необходимо, что вся поверхность была обработана. Перед работой устраивают верхнюю подсветку, сняв с конфорок чугунные кольца.

При футеровке топок любых размеров, так же, как и при кладке, совмещать керамические жаростойкие кирпичи и огнеупорные шамотные недопустимо. Эти материалы сильно различаются по плотности и линейному расширению, а кроме того, у них разный коэффициент теплопроводности. Сочетание шамота и красного кирпича даст кладку, подверженную деформациям при нагреве, нестабильную и ненадежную, причем первым трескается и разрушается основной красный кирпич. Чтобы компенсировать тепловые расширения, между шамотом и керамикой всегда необходимы зазоры с прокладкой огнеупорного листа из асбокартона, базальта или каолина. В небольших топках при футеровке трудно устраивать еще и зазоры, но это необходимо, хотя бы минимальным размером в полсантиметра.

Футеровка топки металлической печи

Линейное расширение металла и шамота несравнимо с аналогичными параметрами кирпичей разного вида, поэтому при футеровках стальных топок вопрос о зазорах даже не возникает. Тепловые зазоры между стальным листом топки и шамотом заполняют асбестом, но предпочтительны каолиновые или базальтовые ваты или маты.

Футеровка металлических отопительных печей неизбежно снижает эффективность обогрева, поскольку часть тепла от сгорания топлива пойдет не на прогрев стенок, а в дымоход. Поэтому при наличии внутренней футеровки топок наружную облицовку стальной печки керамическим кирпичом делать совершенно излишне — высокая теплоемкость и низкая теплопроводность керамики сильно снизит теплоотдачу от печи.

Начинают облицовывать металлическую топку со дна к верху, так же как кирпичную – выкладывают дно, по настилу из, к примеру, базальтового картона не тоньше 1 см. Фиксируют картон или листы другого жаростойкого материала огнеупорным клеем.

Отличия футеровки отопительных твердотопливных котлов

Особенности футеровки котлов состоят в учете специфики работы – котельный агрегат должен вырабатывать тепловую энергию и непрерывно передавать ее в теплообменный контур циркулирующему теплоносителю, а рассеивание тепла сквозь внешний корпус конструкциями котлов сокращается до минимума, поскольку в контексте котлов отдача тепла наружу – это теплопотери. Все это и определяет отличия футеровки различных котлов, в зависимости от их экранирования.

Основные три метода футеровки котлов

1. Редко применяются для бытовых котлов – тяжелые футеровки. Если котел имеет слабое экранирование, и нагревается при работе свыше 1200⁰С, то создаются риски, что стенки из листовой стали быстро прогорят. Кроме того, обслуживать такое агрегат уже небезопасно, и возможны возгорания. При выполнении тяжелых футеровок шамотный кирпич кладут ложком двумя или даже тремя слоями. В итоге температуры наружных поверхностей котла понижается до 80⁰С.
2. Однослойная шамотная футеровка считается облегченной. При этом снаружи поверхность котлов дополнительно облицовывают негорючим материалом из расчета конкретных температур, до которых нагревается агрегат, а сверху возможна еще и обшивка листовой сталью.
3. Внешняя футеровка из огнеупорных составов – клея, вязких обмазок или паст для того, чтоб термоизолировать трубы сверху. Применяется этот простой способ футеровки на участках, по которым трудно или невозможно применять другие утеплители по причине сильного нагрева. Наносят обмазочную футеровку кистями за два, реже три или четыре раза, прокладывая армирующую стекловолоконную сетку. Стальные сетки не применяют, поскольку при нагреве они дают слишком сильное линейное расширение. Сетка обеспечивает защиту от возможного сквозного механического повреждения футеровочного слоя. Такая утолщенная многослойная футеровка предотвращает теплопотери сквозь трубы.

Особенности футеровки топок лепных глиняных печек

Лепная глинобитная печь сейчас в большой моде, и разнообразие таких печей и по дизайнам, и по конструкциям и по габаритам все растет, несмотря на огромный ассортимент чугунных и стальных печей и всех нужных стройматериалов для возведения печек кирпичных. Лепные печи особенные – они очень древние, проверенны временем и высоко функциональные, и отапливают, и «лечат», и создают эксклюзивный шик. Причудливая лепная печь с лежанками сейчас безусловный мощный тренд. Топка лепной глинобитной печи тоже нуждается в защите – футеровке.

Для лепных печей специалисты рекомендуют в качестве футеровок применять шамот. Небольшое исключение – если печка сложена из растворной смеси с каменным армированием (довольно сложная технология на грани искусства), то возможно ограничиться обмазочной футеровкой огнеупорным клеем или пастами. Применяют те же составы, что и для топок печей и труб котлов – муллитовую или корундовую смесь, специальные расширяющиеся глиноземистые цементы, шамотные растворные смеси или мергели, а также клеевые алюмосиликатные составы.

Футеровка пастами и вязкими клеевыми составами несложна и не требует высокой квалификации, а лишь аккуратности и внимания. Когда огнеупорная обмазка застывает, она образует монолитную защитную оболочку и не даст растрескаться основным глиняным стенкам топки при сильном нагреве.

Футеровка, ремонт и восстановление топочных камер печей

Все печи перед тем, как начать новый сезон эксплуатации после летних месяцев, подлежат ревизиям проверкам. В период летнего простоя возможны воздействия, результаты которых заметны не сразу, но приведут при начале топки к трещинам и сколам. Эти явления не только снижают эффективность теплоотдачи от печки, но и могут стать очень опасны – это риски появления угарного газа в жилой зоне. Угарный газ, или окись углерода, газ без вкуса, цвета и запах, крайне опасный для здоровья и жизни – эта информация тривиальна и знакома всем. Ревизии печи после простоя проводят по внешним кирпичным (облицованным, оштукатуренным, изразцовым и др.) Слоям, а также в обязательном порядке и по внутренним поверхностям имеющейся футеровки. Все трещинки и повреждения тщательно заделываются.

Футеровка ремонтируется огнеупорными обмазками – мастикой, клеем, раствором. Наружные поверхности достаточно восстановить жаростойким материалом. Топить печь после ремонтных работ следует не раньше, чем полностью высохнет и схватится огнеупорный и жаростойкий материал, причем только естественной сушкой. Деформации по участкам заделок возникают, если печь начинают топить сразу после ремонта.

Самостоятельная футеровка печи и котла возможна, но требует знаний и некоторого опыта, поэтому зачастую по этим вопросам обращаются к профессионалам. Ведь мало просто провести работы, нужно еще и рассчитать необходимую толщину футеровки и правильно подобрать материал из немалого ассортимента материалов. опубликовано econet.ru

Если у вас возникли вопросы по этой теме, задайте их специалистам и читателям нашего проекта здесь.

Понравилась статья? Напишите свое мнение в комментариях.
Подпишитесь на наш ФБ:

Особенности кладки печи

Первый ряд выкладывается на сухую, т. е. раствор для этого не используется. Начинать кладку требуется с углового кирпича, постепенно заполняя весь ряд. Красный кирпич перед кладкой надо смачивать, чтобы он не оттягивал влагу из раствора. Шамотный кирпич замачивать не следует. После замачивая необходимо на место будущего первого ряда нанести тонкий слой раствора, выложить подготовленный красный кирпич.

Чтобы исключить воздушные пузыри, надо по поверхности осторожно постучать рукояткой мастерка.

Все излишки раствора снимаются сразу, пока он не схватился. Аналогичным образом, строго следуя порядовке, укладываются и все остальные ряды. При этом вертикальные швы не должны совпадать, а при необходимости каждые 5-6 рядов армируются металлической сеткой.

Если порядовка требует использования половинок или четвертей, то нельзя их укладывать внутрь топки и дымоходных каналов, так как они быстро растрескаются. Такие торцы надо всегда обращать внутрь кладки. Кирпич из шамота используется для выкладки топки. При выполнении такой работы надо обращать внимание на следующие моменты:

1. Кирпич следует ставить только на ребро.
2. Между стенками печи и топки следует соблюдать зазор в 5 мм.
3. Для кладки применяется только шамотный глиняный раствор, об этом нельзя забывать.

Вернуться к оглавлению

Недостатки шамотного блока

Использование шамотов ограничено по многим показателям. Кирпич гигроскопичен, попавшая в поры вода станет разрушать материал при последующем нагревании. По этой же причине кирпич при промерзании также получает повреждение своей структуры. Поэтому печи с такой футеровкой при периодическом промерзании могут потерять часть футеровки.

Невозможность подогнать блок по месту и его высокая цена не позволяет использовать материал в качестве основного при возведении каминов и печей.